中国科学院上海高等研究院和中国科学院大学联合发表ACB：渗透电极促进不对称耦合与平衡吸附助力安培级CO2转化制备多碳产物

背景：利用绿色电力将二氧化碳电化学还原为高附加值多碳产物，是实现可再生能源消纳与碳减排的重要途径，但在安培级电流密度下提升C2+产物选择性仍面临挑战。研究目的：本研究旨在通过设计空心纤维渗透电极，构建锌掺杂铜活性位点，调控关键中间体CO的吸附平衡与CO2表面覆盖度，以促进不对称碳碳耦合，从而提升C2+产物的选择性与活性。结论：优化后的Zn-Cu HPE在-1.1 V vs. RHE、2.5 A cm-2电流密度下，实现了81.2%的C2+法拉第效率，并稳定运行超过220小时。实验与理论模拟表明，锌掺杂调控了铜的电子结构，增强了CO吸附，促进了CO与CHO中间体的不对称耦合，降低了反应能垒，同时通过平衡CO2供给与消耗的动态吸附，优化了反应路径，为高效CO2至C2+转化提供了有效的电极设计策略。